Том 25, номер 10, статья № 1

Аннотация:

Рассмотрены особенности флуктуаций оптических волн при распространении в случайно-неоднородной турбулентной среде с конечным внешним масштабом, в том числе и в условиях, когда в атмосфере наблюдаются области с преобладающим влиянием одной крупной когерентной структуры, для которой спектр турбулентности может существенно отличаться от спектра колмогоровской модели. С использованием приближенной модели спектра для когерентной турбулентности, ранее обоснованной в наших работах, выполнены расчеты дисперсии смещений изображения оптического источника (в условиях применимости метода плавных возмущений). Сравнение этих формул с известными аналогичными выражениями для колмогоровской турбулентности показало, что при одинаковых условиях рассмотренные дисперсии флуктуаций в когерентной турбулентности существенно меньше, чем в колмогоровской. Это означает, что в когерентной турбулентности происходит значительное ослабление фазовых флуктуаций оптического излучения. Отмечается важность этого вывода для трактовки результатов оптического зондирования атмосферной турбулентности.

Ключевые слова:

турбулентность, дрожание изображения, внешний масштаб

Список литературы:

1. Лукин В.П., Покасов В.В. Флуктуации фазы оптических волн, распространяющихся в турбулентной атмосфере // Изв. вузов. Радиофиз. 1973. Т. 16, № 11. С. 1726-1729.
2. Миронов В.Л., Лукин В.П., Покасов В.В., Хмелевцов С.С. Флуктуации фазы оптических волн, распространяющихся в турбулентной атмосфере // Изв. АН СССР. Радиотехн. и электрон. 1975. Т. 20, № 6. С.1164-1170.
3. Миронов В.Л., Лукин В.П., Покасов В.В., Хмелевцов С.С. Фазовые оптические измерения спектральной плотности показателя преломления в атмосфере. Препринт / ИОА СО АН СССР (Томск). 1975. № 3. С. 54.
4. Лукин В.П., Покасов В.В., Тиме Н.С., Туровцева Л.С. Восстановление спектра пульсаций показателя преломления в атмосфере из оптических измерений // Изв. АН СССР. Физ. атмосф. и океана. 1977. Т. 13, № 1. С. 90-94.
5. Lukin V.P., Pokasov V.V. Optical wave phase fluctuations // Appl. Opt. 1981. V. 20, N 1. P. 121-135.
6. Монин А.С., Яглом А.М. Статистическая гидромеханика. Т. 1. М.: Наука, 1967. 696 с.; Т. 2. СПб.: Гидрометеоиздат, 1996. 742 с.
7. Носов В.В., Григорьев В.М., Ковадло П.Г., Лукин В.П., Носов Е.В., Торгаев А.В. Астроклимат специализированных помещений Большого солнечного вакуумного телескопа. Ч. 1, 2 // Оптика атмосф. и океана. 2007. Т. 20, № 11. С. 1013-1021; 2008. Т. 21, № 3. С. 207-217.
8. Nosov V.V., Lukin V.P., Nosov E.V., Torgaev A.V., Grigoriev V.M., Kovadlo P.G. Coherent structures in the turbulent atmosphere // Mathematical Models of Non-linear Phenomena, Processes and Systems: From Molecular Scale to Planetary Atmosphere / Ed. by A. Nadykto, L. Uvarova et al. N.Y.: Nova Science Publishers, 2010. Ch. 20. P. 120-152.
9. Носов В.В., Григорьев В.М., Ковадло П.Г., Лукин В.П., Носов Е.В., Торгаев А.В. Когерентные структуры в турбулентной атмосфере. Эксперимент и теория // Солнечно-земная физ. 2009. Вып. 10. С. 134-143.
10. Носов В.В., Емалеев О.Н., Лукин В.П., Носов Е.В. Полуэмпирические гипотезы теории турбулентности в анизотропном пограничном слое // Оптика атмосф. и океана. 2005. Т. 18, № 10. С. 845-862.
11. Гурвич А.С., Кон А.И., Миронов В.Л., Хмелевцов С.С. Лазерное излучение в турбулентной атмосфере. М.: Наука, 1976. 277 с.
12. Кон А.И., Миронов В.Л., Носов В.В. Флуктуации центров тяжести световых пучков в турбулентной атмосфере // Изв. вузов. Радиофиз. 1974. Т. 17, № 10. С. 1501-1511.
13. Миронов В.Л., Носов В.В., Чен Б.Н. Дрожание оптических изображений лазерных источников в турбулентной атмосфере // Изв. вузов. Радиофиз. 1980. Т. 23, № 4. С. 461-470.
14. Лукин В.П. О сопоставлении моделей спектра атмосферной турбулентности // Оптика атмосф. и океана. 1993. Т. 6, № 9. C. 628-631.
15. Lukin V.P. Comparison of the spectral model of atmospheric turbulence // Proc. SPIE. 1994. V. 2222. P. 527-535.
16. Лукин В.П., Фортес Б.В., Носов Е.В. Эффективный внешний масштаб атмосферной турбулентности // Оптика атмосф. и океана. 1997. Т. 10, № 2. С. 162-171.
17. Лукин В.П., Губкин С.М., Емалеев О.Н., Мутницкий Н.Г., Покасов В.В. Экспериментальные исследования астроклиматических характеристик Приэльбрусья // Астроном. ж. 1983. Т. 60, вып. 4. С. 789-794.
18. Дарчия Ш.П., Иванов В.И., Ковадло П.Г. Результаты астроклиматических исследований, выполненных в СибИЗМИРе СО АН СССР в 1971-1976 гг. // Новая техника в астрономии. Л.: Наука, 1979. Вып. 6. С. 168-176.
19. Носов В.В., Григорьев В.М., Ковадло П.Г., Лукин В.П., Носов Е.В., Торгаев А.В. Атмосферная когерентная турбулентность // Вестн. МГТУ "Станкин". 2011. 10 c.
20. Носов В.В., Григорьев В.М., Ковадло П.Г., Лукин В.П., Носов Е.В., Торгаев А.В. Эффект ослабления флуктуаций света в когерентной турбулентности // XVII Междунар. симпоз. "Оптика атмосферы и океана. Физика атмосферы": Сб. трудов [Электронный ресурс]. Томск: Изд-во ИОА СО РАН, 2011. С. B117-B120.
21. Носов В.В., Григорьев В.М., Ковадло П.Г., Лукин В.П., Носов Е.В., Торгаев А.В. Интегральная интенсивность атмосферной турбулентности по данным высокогорных оптических измерений // XVII Междунар. симпоз. "Оптика атмосферы и океана. Физика атмосферы": Сб. трудов [Электронный ресурс]. Томск: Изд-во ИОА СО РАН, 2011. С. B113-B116.
22. Носов В.В., Григорьев В.М., Ковадло П.Г., Лукин В.П., Носов Е.В., Торгаев А.В. Рекомендации по выбору мест размещения наземных астрономических телескопов // Оптика атмосф. и океана. 2010. Т. 23, № 12. С. 1099-1110.
23. Токовинин А. Частное мнение (в письме от 17 марта 2012 г.).
24. Емалеев О.Н., Лукин В.П., Покасов В.В., Потанин С.Ф. Фазовые измерения в приземном слое атмосферы // V Всесоюзн. симпоз. по распространению лазерного излучения в атмосфере. Томск, 1979. Ч. II. С. 144-147.